纤维转盘滤池在污水处理厂深度处理中的应用

随着我国城市建设的迅速发展，城市普遍面临淡水 资源缺乏和水环境恶化的问题，已影响到城市的可持续 发展。天津市淡水资源的人均占有量在国内属于低水平， 市 政 府 及 相 关 部 门 对 此 极 为 重 视 ，并 投 入 大 量 的 人 力 、 物 力 等 资 源 以 应 对 和 解 决 当 前 的 问 题 ，同 时 ，依 靠 政 策 支 持 加 大 污 水 处 理 力 度 ，开 发 污 水 再 生 回 用 渠 道 ，以 缓 解用水紧张的局面。尽可能提高城市污水厂污水排放标 准，减少排入水体的污染物总量。为此，按照“GB189182002”国 家 标 准 需 提 高 污 水 厂 排 放 标 准 ，尽 可 能 减 轻 自 然水体的自净负担，改善水环境。
摘 要：文章结合天津某污水处理厂升级改造工程的实例，介绍了一种先进的新型过滤技术--纤维转盘滤池的使用情
况，对纤维转盘滤池的结构、运行状态、特点等均做了详细说明。
关键词：纤维转盘滤池；升级改造；一级 B 标准
中图分类号：Ｘ７０３
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６－ ８９３７（２０１２）１６－ ００５５－ ０２
究方向：工程管理。
③ 反 洗 设 备 。采 用 反 抽 吸 的 清 洗 方 式 ，反 洗 强 度 为 3 331m2·s，每台滤池配置2台反洗泵，水泵Q＝50 m3/h，H＝ 7 m，N＝2.2 kW。 1.3 工艺说明及工作原理 1.3.1 纤维转盘滤池结构
纤维转盘滤池由滤盘和中心轴组成，核心是支撑滤 布的垂直安装于中央集水管的平行过滤转盘串联起来 的 过 滤 部 分 。一 套 装 置 过 滤 转 盘 数 量 一 般 为 2 ～ 20 个 ，每 个 过 滤 转 盘 是 由 6 小 块 扇 形 组 合 而 成 。过 滤 转 盘 由 防 腐 材 料 组 成 ，每 片 过 滤 转 盘 外 包 有 纤 维 毛 滤 布 。同 时 为 防 止过滤面的淤堵，加装反冲洗装置，该装置由冲洗泵、反 抽 吸 装 置 及 阀 门 组 成 ，排 泥 装 置 由 排 泥 管 、排 泥 泵 及 阀 门组成，排泥泵与反洗水泵为同一水泵。 1.3.2 纤维转盘滤池运行状态
第 ３１ 卷第 １６ 期
李志杰，等：废旧聚苯乙烯泡沫生产仿木建材技术研究
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进与自主研发相结合以自主研发创新为主的发展道路。 目前，该项技术在国内处于领先水平，在国际上处于先 进水平。采用我公司自主研发的技术对聚苯乙烯废弃泡 沫 进 行 压 缩 回 收 、再 生 改 性 造 粒 、挤 出 应 用 制 成 各 种 相 框、画框等装饰材料，不仅回收了废弃的废旧聚苯乙烯 泡沫塑料，保护了环境，而且替代了大量的石油资源和 木 材 资 源 ，生 产 过 程 中 三 废 排 放 达 到 国 家 标 准 ，能 产 生 较好的经济效益和社会效益。
第 ３１ 卷第 １６ 期 第Ｖｏ３ｌ１．３卷１ 第Ｎ１ｏ６．１期６
企业技术开发 TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE
２０１２ 年 ６ 月 Ｊｕｎ．２０１２
纤维转盘滤池在污水处理厂深度处理中的应用
刘 翊，石凤林，李宝成
（天津泰达新水源科技开发有限公司，天津 300457）
Abstract:Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ａ ｎｅｗ ａｄｖａｎｃｅｄ ｆｉｌｔｅｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｎａｍｅｄ ｆｉｂｅｒ ｔｕｒｎｔａｂｌｅ ｆｉｌｔｅｒ，ｃｏｍｂｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｎｃｅ ｏｆ ａ ｓｅｗａｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｌａｎｔ ｕｐｇｒａｄｅ ｐｒｏｊｅｃｔ，Ａｎｄ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｄｅｓｃｒｉｐｔｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｒｕｎ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｂｅｒ ｔｕｒｎｔａｂｌｅ ｆｉｌｔｅｒ． Keywords：ｆｉｂｅｒ ｔｕｒｎｔａｂｌｅ ｆｉｌｔｅｒ；ｕｐｇｒａｄｉｎｇ；ｃｌａｓｓ Ａ Ｂ ｓｔａｎｄａｒｄ
在污水处理中，砂滤的滤速相对较小，一般为5～6 m/ h，而纤维转盘滤池的滤速为9～12 m/h，仅从滤速看，纤维 转盘滤池的过滤面积比砂滤小。
砂 滤 为 水 平 方 向 过 滤 ，上 口 进 水 下 口 滤 出 ，或 下 口 进 水 上 口 滤 出 ，而 纤 维 转 盘 滤 池 加 大 过 滤 面 ，水 可 由 周 边进中间出，亦可选择从中间进周边出，因此，砂滤中平 铺 的 过 滤 面 可 以 竖 直 紧 密 并 排 布 置 ，这 样 ，可 大 大 减 少 占地面积。
纤维转盘滤池的运行状态包括：过滤、反冲洗、排泥。 ①过滤。周进中出，污水随重力流进入滤池，使滤盘 全部浸没，同时，为了使各滤池布水均匀，并且使进水尽 量 产 生 低 扰 动 ，需 在 滤 池 结 构 中 设 布 水 堰 。污 水 通 过 滤 布 过 滤 ，过 滤 液 通 过 中 空 管 收 集 后 ，重 力 流 通 过 出 水 堰 排 出 滤 池 。整 个 运 行 过 程 中 连 续 过 滤 ，即 便 在 清 洗 过 程 中，过滤仍在进行。 ②清洗。过滤中部分污泥附着在滤布上的纤维绒毛 中，逐渐形成污泥层。随着滤布上污泥的积聚，滤布过滤 阻力增加，致使滤池水位逐渐升高，至反洗设定液位时， 系统通过设置在滤池内的压力传感器监测池内液位变 化 ，当 该 池 内 液 位 到 达 清 洗 设 定 值（高 水 位）时 ，自 动 控 制系统即可启动反洗程序，开始清洗过程。反洗时间和周
小；砂滤大约每12～24 h反冲洗1次，每次反洗水量大，为 反冲洗选用的水泵和鼓风机功率都很大。
③人工费。纤维转盘滤池运行全部采用自动控制， 无需人员现场操作，而砂滤池离不开操作人员。因此，砂 滤的运行费用远超过纤维转盘滤池的运行费用，后者不 超过0.005元/t。 1.4.5 运行维护管理
运行维护管理包括三个方面。 ①滤前处理系统的事故的影响。纤维转盘滤池在进 水负荷较大的情况下会及时反冲洗滤布，冲洗频次根据 进 水 情 况 调 整 ，因 此 ，系 统 运 行 比 较 稳 定 。而 对 于 砂 滤 ， 滤前和滤后没有明显的分界界面，一旦滤前事故导致进 水 远 超 负 荷 ，过 滤 系 统 马 上 瘫 痪（滤 料 需 要 反 复 多 次 冲 洗 ，而 中 间 水 池 一 般 只 可 满 足 一 次 的 冲 洗 水 量 ，过 滤 的 瘫 痪 又 使 得 没 有 后 继 ，如 果 用 自 来 水 ，则 一 般 不 具 备 注 入 系 统 ，并 且 高 水 价 使 得 成 本 代 价 太 大），恢 复 很 难 ，需 较长时间，滤后水质受到较大影响。 ②附属反冲洗设备。砂滤反冲洗设备品种及数量较 多 ，日 常 维 护 工 作 量 较 大 ；而 纤 维 转 盘 滤 池 的 反 冲 洗 设 备 较 少 ，且 减 速 机 采 用 世 界 著 名 品 牌 ，反 冲 洗 水 泵 采 用 进口泵，电动阀门采用国内较好品牌，设备品质较高，维 护工作量小。 ③ 过 滤 介 质 。对 砂 滤 而 言 ，单 池 面 积 比 较 大 ，因 此 ， 难以做到均匀性反洗，存在滤料集泥、板结的问题，如果 滤料堵塞，清洗工作量大，同时存在滤料损失，几乎每年 都要更换添加滤料，维护工作量很大。纤维转盘滤池的滤 盘等均采用模具化生产，滤布磨损较小。通过磨损实验， 滤布寿命可达5 a以上，日常不需要更换，且更换简便，仅 需10 min。对于1个1万t的滤池，更换滤布仅需1～2 h。 1.4.6 设计周期和施工周期短 纤维转盘滤池模块化设计及程序化安装使设计周 期和施工周期较短，而滤料滤池有大量的设计工作和现 场施工工程量，周期长。
①过滤车间。纤维转盘滤池设置在单独过滤车间内， 占地面积为5.8×8.3 m2。
②过滤。过滤采用2台NTHB10型纤ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ转盘滤池，每台 含10个盘片，盘片直径为3 m，设计滤速8.3 m/h。
收稿日期：2012 - 03 - 11 作者简介：刘翊（1979—），男，河北雄县人，大学本科，助理经济师，研
国 内 企 业 普 遍 存 在 回 收 规 模 较 小 、回 收 设 备 落 后 ， 生产能耗高、管理较简单、技术投入不够、产品 质量较 差、回收方式简单粗放、环境保护意识薄弱、回收过程中 三废直接排放到周围环境中，容易对环境造成二次污染 的缺点。而本项目的设备产能更大、单位能耗更低，技术 水平更先进，在回收造粒过程中通过自主研发的技术对 材料进行增韧、增强、阻燃等改性，提高了回收粒子的技 术 含 量 、拓 展 了 回 收 粒 子 的 应 用 范 围 。在 挤 出 应 用 上 开 发出阻燃性PS低发泡硬质仿木装饰材料、仿大理石装饰 材料、仿木纹装饰材料、仿皮革装饰材料、抗氧化抗紫外 线装饰材料新产品，提高了原有产品的技术含量和附加 值 。生 产 过 程 中 配 备 齐 全 的 废 水 、废 气 、废 渣 处 理 系 统 ， 回收过程中不对环境产生污染。
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企业技术开发
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期可以调整。滤布上的污泥通过反抽吸装置，经由反洗水 泵，排出进入厂区排水系统。清洗时，滤池可连续过滤。
③ 排 泥 。滤 盘 下 设 有 斗 形 池 底 ，作 为 污 泥 的 收 集 部 位 。污 泥 池 底 沉 积 减 少 了 滤 布 上 的 污 泥 量 ，可 延 长 过 滤 时间，减少反洗水量。经过设定的时间段，PLC启动排泥 泵。另外，滤池前的处理系统出现故障时，可启动排泥系 统以发挥清空滤池的作用。 1.4 纤维转盘滤池与砂滤池的对比 1.4.1 占地面积
砂滤有非常庞大的反冲洗系统，清水池、水泵、风压 机等都不可缺少，这些设备与滤池都需要通过管道相连接， 另外，滤池之间的连接道路也需要占用一定面积。总之， 滤池除过滤外的占地面积比过滤面积还大，而纤维转盘 滤池的附属部分只有2个很小的水泵以及一些小电动阀。
综合上述三方面内容，纤维转盘滤池所占面积远远 小于砂滤，例如，本工程5万t/d的处理量，纤维转盘滤池 仅需占地100 m2左右，而砂滤池需要近千m2。 1.4.2 过滤介质
对建设投资的估算不应仅限于过滤部分的土建和 设备费用，同时，应考虑占地费用，以及由于水头损失而 引起的必要费用提升。
综合考虑，可合计①滤池本身的土建及设备费用；② 反冲洗部分的土建及设备费用；③提升部分的土建及设 备费用（因砂滤水头损失较大，为2 m左右，需提升）；④ 整 个 过 滤 系 统 的 占 地 费 用 。同 时 ，应 将 设 备 的 档 次 选 择 在同一水平进行比较。
单纯比较设备价格，纤维转盘滤池的价格可能会高 于砂滤，但如果综合考虑以上因素进行比较则价格相当。 1.4.4 运行费用
运行费用从三方面来考虑： ①水头损失。纤维转盘滤池池内水头损失为0.3 m， 砂滤池内水头损失有2 m左右，为满足这个要求，砂滤前 必须设提升水泵。 ②反冲洗周期。纤维转盘滤池大约每1 h反冲洗1次， 每次反洗水量小，为反冲洗选用的设备规格小，功率也
Application of fiber turntable filter in advanced treatment of the sewage treatment plant ＬＩＵ Ｙｉ，ＳＨＩ Ｆｅｎｇ－ ｌｉｎ，ＬＩ Ｂａｏ－ ｃｈｅｎｇ
（Ｔｉａｎｊｉｎ Ｔｅｄａ Ｎｅｗ Ｗａｔｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００４５７，Ｃｈｉｎａ）
2 处理效果
天津某污水处理厂的纤维转盘滤池于2010年6月建成
投入运行，通过长期的运行监测，处理效果较好，具体情
况，如图1所示。
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60 a滤池运行检测表
进出水（ｓｓ）浓度（ｍｇ／ｌ）
300
250
200
150
100
50
0 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 监测天数（ｄ）
图1 滤池运行监测数据曲线图 （下转第 63 页）
砂 滤 的 过 滤 介 质 为 颗 粒 滤 料 ，例 如 石 英 砂 ，在 运 行 过 程 中 ，很 容 易 发 生 滤 料 的 流 失 现 象 。纤 维 转 盘 滤 池 的 过 滤 介 质 为 滤 布 ，经 过 长 时 间 运 行 ，会 发 生 一 些 滤 布 的 磨损现象。 1.4.3 建设投资
1 工程概况
天津某污水处理厂在一级B升标改造中采用二次沉 淀池后增加一套纤维转盘滤池应用于处理工艺中，处理 规模5万t/d，该工艺在天津地区尚属首次运用。 1.1 工艺流程
采用纤维转盘滤池的深度处理工艺流程：二沉池出 水自流进入纤维转盘滤池，滤池出水经紫外线消毒后排 入水体。 1.2 处理构筑物及主要设计参数